在触发碎裂能量的同时迅速扫描宽四极RF窗

摘要

使用离子源将样本离子化，且使用串级质谱仪接收离子束。将m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。针对每一前体离子隔离窗，指令所述串级质谱仪使用所述前体离子隔离窗及所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂。

权利要求

1.一种用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术数据独立采集DIA实验中提供前体离子信息的系统，所述系统包括：离子源，其经配置以接收样本且将所述样本离子化，从而产生离子束；

串级质谱仪，其经配置以接收所述离子束且分析所述离子束的m/z范围；及处理器，其与所述串级质谱仪进行通信，所述处理器进行以下操作：(a)将所述m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗，

(b)选择碎裂参数的两个或多于两个值，其中所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平，且所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平，(c)针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱，及(d)组合所述两个或多于两个前体离子隔离窗的使用所述碎裂参数的相同值产生的产物离子光谱，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生整个m/z范围的经组合产物离子光谱。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述碎裂参数包括由所述串级质谱仪执行的碰撞诱导解离方法的碰撞能量。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述碎裂参数包括由所述串级质谱仪执行的射频RF解离方法的RF激励。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述碎裂参数包括由所述串级质谱仪执行的电子捕获解离ECD方法的电子能量。

5.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括随时间将所述样本提供到所述离子源的样本引入装置，且其中所述处理器进一步执行步骤(c)及(d)一或多个额外次数，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生一时间系列的经组合产物离子光谱。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器进一步在所述第一值的所述时间系列的经组合产物离子光谱中计算每一完整前体离子的完整前体离子强度迹线，从而产生一或多个完整前体离子强度迹线，且在所述一或多个额外值的一时间系列的经组合产物离子光谱中计算至少一个产物离子的至少一个产物离子强度迹线。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器进一步将所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线进行比较，且如果所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关，那么将所述完整前体离子迹线的完整前体离子识别为产生所述至少一个产物离子强度迹线的所述至少一个产物离子。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理器通过以下操作而确定所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关：确定所述至少一个产物离子强度迹线的顶点是否与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线的顶点在相同时间出现。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理器进一步通过以下操作而确定所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关：确定所述至少一个产物离子强度迹线的形状是否与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线的形状相同。

10.一种用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术数据独立采集DIA实验中提供前体离子信息的方法，所述方法包括：(a)使用离子源将样本离子化，从而产生离子束；

(b)使用串级质谱仪接收所述离子束；

(c)使用处理器将m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗；

(d)使用所述处理器选择碎裂参数的两个或多于两个值，其中所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平，且所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平；

(e)针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，使用所述处理器指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱；及(f)组合所述两个或多于两个前体离子隔离窗的使用所述碎裂参数的相同值产生的产物离子光谱，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生整个m/z范围的经组合产物离子光谱。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述碎裂参数包括碰撞诱导解离方法的碰撞能量。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述碎裂参数包括射频RF解离方法的RF激励。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述碎裂参数包括由所述串级质谱仪执行的电子捕获解离ECD方法的电子能量。

14.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在使用样本引入装置随时间将所述样本引入到所述离子源时执行步骤(c)及(d)一或多个额外次数，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生一时间系列的经组合产物离子光谱。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括在所述第一值的所述时间系列的经组合产物离子光谱中计算每一完整前体离子的完整前体离子强度迹线，从而产生一或多个完整前体离子强度迹线，且在所述一或多个额外值的一时间系列的经组合产物离子光谱中计算至少一个产物离子的至少一个产物离子强度迹线。

16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括将所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线进行比较，且如果所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关，那么将所述完整前体离子迹线的完整前体离子识别为产生所述至少一个产物离子强度迹线的所述至少一个产物离子。

17.根据权利要求16所述的方法，其中确定所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关包括确定所述至少一个产物离子强度迹线的顶点是否与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线的顶点在相同时间出现。

18.根据权利要求16所述的方法，其中确定所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关包括确定所述至少一个产物离子强度迹线的形状是否与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线的形状相同。

19.一种计算机程序产品，其包括非暂时性且有形计算机可读存储媒体，所述非暂时性且有形计算机可读存储媒体的内容包含具有指令的程序，所述指令在处理器上执行以便执行用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术数据独立采集DIA实验中提供前体离子信息的方法，所述方法包括：提供一系统，其中所述系统包括一或多个相异软件模块，且其中所述相异软件模块包括控制模块；

使用所述控制模块将待由串级质谱仪分析的离子束的m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗，其中所述串级质谱仪从将样本离子化的离子源接收所述离子束；

使用所述控制模块选择碎裂参数的两个或多于两个值，其中所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平，且所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平；

针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，使用所述控制模块指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱；及组合所述两个或多于两个前体离子隔离窗的使用所述碎裂参数的相同值产生的产物离子光谱，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生整个m/z范围的经组合产物离子光谱。

说明书

在触发碎裂能量的同时迅速扫描宽四极RF窗

[0001] 相关申请案的交叉参考

[0002] 本申请案主张2015年2月5日提出申请的序列号为62/112,603的美国临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

[0003] 导论

[0004] 各种实施例一般来说涉及质谱术，且更明确地说涉及用于在数据独立采集(DIA)串级质谱术方法中提供允许使产物离子与前体离子相关的前体离子信息的系统及方法。

[0005] 串级质谱术或质谱/质谱术(MS/MS)是用于分析化合物的众所周知的技术。最初，将串级质谱仪视为以串级方式布置的两个质谱仪。然而，现代串级质谱仪是复杂得多的仪器且可具有许多不同配置。然而，一般来说，串级质谱术涉及将来自样本的一或多种化合物离子化、选择所述一或多种化合物的一或多个前体离子、将所述一或多个前体离子碎裂成若干产物离子且对所述产物离子进行质量分析。

[0006] 串级质谱术可提供定性及定量信息两者。产物离子光谱可用于识别所关注分子。一或多个产物离子的强度可用于对存在于样本中的化合物的量进行定量。

[0007] 大量不同类型的实验方法或工作流可使用串级质谱仪来执行。这些工作流中的两个宽广类别是信息相依采集(IDA)及数据独立采集(DIA)。

[0008] IDA是一种其中在将样本引入到串级质谱仪中时用户可规定用于执行MS/MS的准则的灵活串级质谱术方法。举例来说，在IDA方法中，执行前体离子或质谱术(MS)调查扫描(survey scan)以产生前体离子峰值列表。用户可选择在峰值列表上筛选前体离子的子组的峰值列表的准则。接着，对前体离子的子组中的每一前体离子执行MS/MS。产生每一前体的产物离子光谱。对前体离子的子组中的前体离子重复地执行MS/MS。样本被引入到串级质谱仪中。举例来说，样本是通过注射或色谱仪运行而引入。

[0009] 一种类型的IDA方法称作多反应监测(MRM)或选定反应监测(SRM)或者称作MRM或SRM扫描或跃迁(transition)。MRM通常用于定量分析。换句话说，MRM通常用于从单个产物离子的强度量化样本中的前体离子的量。MRM用于包含药物测试及杀虫剂筛选方法以及其它方法的多分析物筛选方法。

[0010] 然而，在蛋白质组及许多其它样本类型中，化合物的复杂性及动态范围是非常大的。这对传统IDA工作流提出挑战，要求非常高速度的MS/MS采集以深度地探测样本以便识别并量化分析物的宽广范围。因此，已使用DIA工作流来增加数据收集的再现性及综合性。

[0011] 在传统DIA工作流中，基于在前一扫描中采集的数据，串级质谱仪的动作在各扫描间无变化。替代地，选择前体离子质量范围。接着，对所述质量范围中的所有前体离子进行碎裂，且对所有前体离子的所有产物离子进行质量分析。此前体离子质量范围可非常狭窄，其中多个前体在窗内的可能性较小。或者，此窗可较大，且多个前体在此窗内的可能性较高。

[0012] DIA的其它名称可包含但不限于MS/MSALL或非特定碎裂方法。SWATHTM采集也是一种类型的DIA工作流。在SWATHTM采集中，前体离子质量隔离窗跨过整个质量范围。对每一质量隔离窗中的所有前体离子进行碎裂，且对每一质量隔离窗中的所有前体离子的所有产物离子进行质量分析。

[0013] 然而，DIA工作流并非不具有限制。举例来说，在常规SWATHTM采集中，难以将在同一前体质量隔离窗中发生的共洗脱产物离子解卷积。DIA工作流的非特定性质不提供帮助解卷积的足够前体离子信息。

发明内容

[0014] 本发明揭示一种系统，其用于通过用碎裂参数(举例来说)的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术数据独立采集(DIA)实验中提供前体离子信息。所述系统包含离子源、串级质谱仪及与所述串级质谱仪进行通信的处理器。

[0015] 所述离子源经配置以接收样本且将所述样本离子化，从而产生离子束。所述串级质谱仪经配置以接收所述离子束且分析所述离子束的m/z范围。

[0016] 所述处理器将所述m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗，且选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。

[0017] 针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，所述处理器指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂。所述处理器接着指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂。针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。

[0018] 本发明揭示一种方法，其用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息。使用离子源将样本离子化，从而产生离子束。使用串级质谱仪接收所述离子束。使用处理器将m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。

[0019] 使用所述处理器选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。

[0020] 针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。

[0021] 本发明揭示一种计算机程序产品，其包含非暂时性且有形计算机可读存储媒体，所述非暂时性且有形计算机可读存储媒体的内容包含具有指令的程序，所述指令在处理器上执行以便执行用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的方法。所述方法包含提供一系统，其中所述系统包括一或多个相异软件模块，且其中所述相异软件模块包括控制模块。

[0022] 所述控制模块将待由串级质谱仪分析的离子束的m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。所述串级质谱仪从将样本离子化的离子源接收所述离子束。所述控制模块选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。

[0023] 针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，所述控制模块指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂。针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。

[0024] 本文中陈述申请人的教示的这些及其它特征。

附图说明

[0025] 所属领域的技术人员将理解，下文所描述的图式仅出于图解说明目的。所述图式并非打算以任何方式限制本发明教示的范围。

[0026] 图1是图解说明可在上面实施本发明教示的实施例的计算机系统的框图。

[0027] 图2是根据各种实施例的针对数据独立采集(DIA)工作流将前体离子质量与电荷比(m/z)范围划分成六个前体离子质量隔离窗的示范性图式。

[0028] 图3是根据各种实施例的使用足够低以防止前体离子的碎裂的第一碰撞能量从对图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗的第一选择及碎裂产生的产物离子质谱的一部分的示范性曲线图。

[0029] 图4是根据各种实施例的使用足够高以将图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗的前体离子碎裂的第二碰撞能量从对第一前体离子质量隔离窗的第二选择及碎裂产生的产物离子质谱的一部分的示范性曲线图。

[0030] 图5是根据各种实施例的使用高于第二碰撞能量的第三碰撞能量从对图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗的第三选择及碎裂产生的产物离子质谱的一部分的示范性曲线图。

[0031] 图6是根据各种实施例的针对图3的前体离子及图5的产物离子中的两者计算的强度迹线的示范性曲线图。

[0032] 图7是根据各种实施例的用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的系统的示意图。

[0033] 图8是图解性地描绘根据各种实施例的由图7中所展示的处理器在分析m/z范围时执行的步骤的示范性图式。

[0034] 图9是图解性地描绘根据各种实施例的由图7中所展示的处理器在随时间分析m/z范围时执行的步骤的示范性图式。

[0035] 图10是展示根据各种实施例的用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的方法的流程图。

[0036] 图11是根据各种实施例的包含执行用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的方法的一或多个相异软件模块的系统的示意图。

[0037] 在详细描述本发明教示的一或多个实施例之前，所属领域的技术人员将了解，本发明教示在其应用方面并不限于以下详细描述中所陈述或图式中所图解说明的构造细节、组件布置及步骤安排。而且，应理解，本文中所使用的措辞及术语用于描述目的且不应视为具有限制性。

具体实施方式

[0038] 计算机实施的系统

[0039] 图1是图解说明可在上面实施本发明教示的实施例的计算机系统100的框图。计算机系统100包含用于传达信息的总线102或其它通信机构，及与总线102耦合以用于处理信息的处理器104。计算机系统100还包含存储器106，其可为耦合到总线102以用于存储待由处理器104执行的指令的随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置。存储器106还可用于在待由处理器104执行的指令的执行期间存储暂时变量或其它中间信息。计算机系统100进一步包含耦合到总线102以用于存储用于处理器104的静态信息及指令的只读存储器(ROM)108或其它静态存储装置。提供例如磁盘或光盘等存储装置110且存储装置110耦合到总线
102以用于存储信息及指令。

[0040] 计算机系统100可经由总线102耦合到用于向计算机用户显示信息的显示器112，例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)。包含字母数字键及其它键的输入装置114耦合到总线102以用于将信息及命令选择传达到处理器104。另一类型的用户输入装置为用于将方向信息及命令选择传达到处理器104且用于控制显示器112上的光标移动的光标控制件116，例如鼠标、轨迹球或光标方向键。此输入装置通常具有在两个轴(第一轴(即，x)及第二轴(即，y))上的两个自由度，这允许所述装置规定在一平面中的位置。

[0041] 计算机系统100可执行本发明教示。依照本发明教示的某些实施方案，由计算机系统100响应于处理器104执行存储器106中所含有的一或多个指令的一或多个序列而提供结果。可将此类指令从例如存储装置110的另一计算机可读媒体读取到存储器106中。存储器106中所含有的指令序列的执行致使处理器104执行本文中所描述的过程。或者，硬连线电路可取代软件指令或与软件指令组合使用以实施本发明教示。因此，本发明教示的实施方案并不限于硬件电路与软件的任何特定组合。

[0042] 在各种实施例中，计算机系统100可跨越网络连接到一或多个其它计算机系统(如计算机系统100)以形成联网系统。所述网络可包含专用网络或公用网络，例如因特网。在联网系统中，一或多个计算机系统可存储数据且将数据供应给其它计算机系统。在云计算情境中，存储且供应数据的一或多个计算机系统可称为服务器或云。所述一或多个计算机系统可包含一或多个web服务器，举例来说。将数据发送到服务器或云且从服务器或云接收数据的其它计算机系统可称为客户端或云装置，举例来说。

[0043] 如本文中所使用的术语“计算机可读媒体”是指参与将指令提供到处理器104以供执行的任何媒体。此媒体可采取许多形式，包含但不限于非易失性媒体、易失性媒体及传输媒体。举例来说，非易失性媒体包含光盘或磁盘，例如存储装置110。易失性媒体包含动态存储器，例如存储器106。传输媒体包含同轴电缆、铜线及光纤，包含包括总线102的导线。

[0044] 举例来说，常见形式的计算机可读媒体或计算机程序产品包含软盘、柔性磁盘、硬盘、磁带或任何其它磁性媒体、CD-ROM、数字视频光盘(DVD)、蓝光光盘、任何其它光学媒体、拇指驱动器、存储器卡、RAM、PROM及EPROM、快闪EPROM、任何其它存储器芯片或盒式磁盘，或者计算机可从其读取的任何其它有形媒体。

[0045] 在将一或多个指令的一或多个序列载运到处理器104以供执行时可涉及各种形式的计算机可读媒体。举例来说，可最初在远程计算机的磁盘上载运所述指令。所述远程计算机可将指令加载到其动态存储器中并使用调制解调器经由电话线发送指令。在计算机系统100本地的调制解调器可接收电话线上的数据并使用红外发射器将数据转换为红外信号。
耦合到总线102的红外检测器可接收在红外信号中载运的数据并将数据置于总线102上。总线102将数据载运到存储器106，处理器104从存储器106检索并执行指令。可任选地在由处理器104执行之前或之后将由存储器106接收的指令存储于存储装置110上。

[0046] 根据各种实施例，经配置以由处理器执行以执行一方法的指令存储于计算机可读媒体上。所述计算机可读媒体可为存储数字信息的装置。举例来说，计算机可读媒体包含此项技术中已知的用于存储软件的光盘只读存储器(CD-ROM)。所述计算机可读媒体由适合用于执行经配置以执行的指令的处理器存取。

[0047] 已出于图解说明及描述的目的而呈现对本发明教示的各种实施方案的以下描述。其并非穷尽性的且不将本发明教示限制于所揭示的精确形式。修改及变化鉴于以上教示而可能存在或可从本发明教示的实践获得。另外，所描述的实施方案包含软件，但本发明教示可实施为硬件与软件的组合或单独以硬件实施。可用面向对象的编程系统及非面向对象的编程系统两者来实施本发明教示。

[0048] 用于提供前体离子数据的系统及方法

[0049] 如上文所描述，各种实施例明确地说涉及用于在数据独立采集(DIA)串级质谱术方法中提供允许使产物离子与前体离子相关的前体离子信息的系统及方法。串级质谱术工作流的两个宽广类别是信息相依采集(IDA)及DIA。

[0050] 在IDA中，通过执行前体离子或质谱术(MS)调查扫描而提供前体信息。接着，选择前体离子以从所得前体离子光谱进行碎裂。一般来说，在IDA方法中使产物离子与前体离子相关是直截了当的，因为使用窄前体离子隔离窗进行碎裂。

[0051] 相比来说，在DIA方法中，使用宽前体离子隔离窗，从而允许同时对许多前体离子进行碎裂。因此，举例来说，在常规SWATHTM采集中，难以将在同一前体离子质量隔离窗中发生的共洗脱产物离子解卷积。DIA工作流的非特定性质不提供帮助解卷积的足够前体离子信息。

[0052] 在各种实施例中，通过提供额外前体离子信息而改善DIA工作流。特定来说，在DIA工作流中，指令串级质谱仪来针对每一前体离子质量隔离窗执行一或多个循环实验。在第一实验中，选择前体离子质量隔离窗且在无显著碰撞能量的情况下进行碎裂。此允许对完整前体离子进行质量分析。在对同一前体离子质量隔离窗执行的一或多个额外实验中，使碰撞能量递增地增加。来自这些一或多个额外实验的结果具有增加的产物离子强度及减小的残余前体离子强度。

[0053] 图2是根据各种实施例的DIA工作流的前体离子质量与电荷比(m/z)范围划分成六个前体离子质量隔离窗的示范性图式200。图2中所展示的m/z范围是120m/z。注意，术语“质量”与“m/z”在本文中互换地使用。一般来说，以m/z为单位进行质谱术测量且通过除以电荷而将其转换为质量。

[0054] 六个前体离子质量隔离窗210到260中的每一者横跨20m/z。前体离子质量隔离窗210到260展示为具有相同宽度的非重叠窗。在各种实施例中，前体离子质量隔离窗可重叠及/或可具有可变宽度。在常规SWATHTM采集中，选择前体离子质量隔离窗210到260中的每一者并接着进行碎裂，从而针对整个m/z范围产生六个产物离子光谱。

[0055] 所述方法可进一步与随时间提供样本的样本引入装置(举例来说)联合。因此，针对每一时间步骤，选择前体离子质量隔离窗210到260中的每一者并接着进行碎裂，从而针对整个m/z范围产生六个产物离子光谱。样本引入装置可使用包含但不限于注射、液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳或离子迁移的技术将样本引入到质谱仪。

[0056] 在各种实施例中，替代跨越整个m/z范围选择前体离子质量隔离窗210到260中的每一者并进行碎裂仅一次，利用不同碰撞能量选择前体离子质量隔离窗210到260中的每一者并进行碎裂两次或多于两次。另外，第一碰撞能量足够低以防止前体离子的碎裂。换句话说，对前体离子质量隔离窗210到260中的每一者的第一选择及碎裂选择前体离子但不将前体离子碎裂，从而允许前体离子完整地流动。对前体离子质量隔离窗210到260中的每一者的后续选择及碎裂使用越来越高的碰撞能量来将前体离子碎裂。

[0057] 图3是根据各种实施例的使用足够低以防止前体离子的碎裂的第一碰撞能量从对图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗的第一选择及碎裂产生的产物离子质谱的一部分的示范性曲线图300。因此，在产物离子光谱中仅找到两个前体离子310及320。在产物离子光谱中未找到前体离子310及320的产物离子，这是因为未将前体离子碎裂。举例来说，图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗是前体离子质量隔离窗210。

[0058] 图4是根据各种实施例的使用足够高以将图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗的前体离子碎裂的第二碰撞能量从对第一前体离子质量隔离窗的第二选择及碎裂产生的产物离子质谱的一部分的示范性曲线图400。产物离子光谱展示残余前体离子310及320，但其强度被降低。产物离子质谱现在还展示由前体离子310及320产生的产物离子410到450。

[0059] 图5是根据各种实施例的使用高于第二碰撞能量的第三碰撞能量从对图2中所展示的第一前体离子质量隔离窗的第三选择及碎裂产生的产物离子质谱的一部分的示范性曲线图500。产物离子光谱仍展示残余前体离子310及320，但其强度几乎不可检测。产物离子质谱还展示由于前体离子310及320的甚至更大碎裂而具有甚至更大强度的产物离子410到450。

[0060] 图3到5展示针对图2的仅一个前体离子质量隔离窗收集的光谱。类似地，还针对图2的其它五个前体离子质量隔离窗收集光谱，以便分析整个m/z范围。可组合三个不同碰撞能量中的每一者的光谱，从而产生每一碰撞能量的光谱。

[0061] 如果样本引入装置随时间提供样本，那么可针对每一碰撞能量的每一光谱的每一m/z计算强度迹线。然而，强度迹线的时间并非色谱时间。计算强度迹线中的每一者的时间是由Q1执行对m/z范围的质量过滤的时间。在各种实施例中，接着通过使产物离子的强度迹线与利用最低或非碎裂碰撞能量找到的前体离子的强度迹线相关而找到前体离子的产物离子。

[0062] 强度迹线是跨越任何维度相关的特定离子的一组强度。另外，所述维度可能并非直接测量获得的而是在所测量维度的某种变换之后获得。一个示范性维度是时间。随时间相关的一个示范性强度迹线是第一四极(Q1)强度迹线。

[0063] 图6是根据各种实施例的针对图3的前体离子及图5的产物离子中的两者计算的强度迹线的示范性曲线图600。在将图3与图5进行比较时，不可能确定图5中的哪些产物离子410到450对应于图3中的哪些前体离子310及320。然而，如果将利用最低且非碎裂碰撞能量选择及碎裂的前体离子的强度迹线与利用足够高以将前体离子碎裂的碰撞能量选择及碎裂的产物离子的强度迹线进行比较，那么可找到产物离子的前体离子。在图6中，从图3的产物离子光谱中的前体离子310的强度且从随时间使用用于产生图3的碰撞能量产生的其它产物离子光谱中的前体离子310的强度计算强度迹线610。从图3的产物离子光谱中的前体离子320的强度且从随时间使用用于产生图3的碰撞能量产生的其它产物离子光谱中的前体离子310的强度计算图6的强度迹线620。从图5的产物离子光谱中的产物离子430的强度且从随时间使用用于产生图5的碰撞能量产生的其它产物离子光谱中的产物离子430的强度计算图6的强度迹线630。从图5的产物离子光谱中的产物离子440的强度且从随时间使用用于产生图5的碰撞能量产生的其它产物离子光谱中的产物离子440的强度计算图6的强度迹线640。

[0064] 图6展示强度迹线610与640具有类似形状及保持时间。换句话说，强度迹线610与640很好地相关。因此，可能是图3的前体离子310产生图5的产物离子440。类似地，图6展示强度迹线620与630具有类似形状及保持时间。换句话说，强度迹线620与630很好地相关。举例来说，迹线或强度迹线可通过保持时间、形状及/或离子分布函数而相关。因此，可能是图
3的前体离子320产生图5的产物离子430。

[0065] 在上文所描述的各种实施例中，使用越来越高的碰撞能量来将前体离子碎裂。在碰撞诱导解离(CID)方法中使用碰撞能量。然而，本文中所描述的系统及方法不限于使用CID方法的碰撞能量。可使用任何碎裂方法的碎裂参数的越来越具侵攻性的值。举例来说，可使用RF解离方法的越来越具侵攻性的射频(RF)激励，或可使用电子捕获解离(ECD)方法的越来越具侵攻性的电子能量。

[0066] 并且，在上文所描述的各种实施例中，碰撞能量的增加针对质量范围的所有质量隔离窗相同。在各种实施例中，碰撞能量的增加或任何碎裂参数值的侵攻性的增加可变化或为质量隔离窗的增加的m/z的函数。

[0067] 用于提供前体离子信息的系统

[0068] 图7是根据各种实施例的用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的系统的示意图700。

[0069] 系统700包含离子源710、串级质谱仪720及处理器730。在各种实施例中，系统700还可包含样本引入装置740。样本引入装置740可使用各种技术中的一者将样本提供到离子源710。这些技术包含但不限于气相色谱法(GC)、液相色谱法(LC)、毛细管电泳(CE)或流动注射分析(FIA)。

[0070] 离子源710可为串级质谱仪720的一部分或可为单独装置。离子源710经配置以接收样本且将样本离子化，从而产生离子束。

[0071] 举例来说，串级质谱仪720可包含一或多个物理质量过滤器及一或多个物理质量分析器。串级质谱仪720的质量分析器可包含但不限于飞行时间(time-of-flight，TOF)质量分析器、四极质量分析器、离子陷阱质量分析器、线性离子陷阱质量分析器、轨道陷阱质量分析器或傅里叶变换质量分析器。

[0072] 串级质谱仪720经配置以接收离子束且分析离子束的m/z范围。

[0073] 处理器730可为但不限于计算机、微处理器，或能够从串级质谱仪720发送及接收控制信号及数据并处理数据的任何装置。举例来说，处理器730可为图1的计算机系统100。在各种实施例中，处理器730与串级质谱仪720及样本引入装置710进行通信。

[0074] 处理器730将m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。举例来说，m/z范围及两个或多于两个前体离子隔离窗的窗宽度是由用户选择。处理器730选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。

[0075] 针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，处理器730指令串级质谱仪720使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂。处理器720接着指令串级质谱仪720使用每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂。针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。

[0076] 图8是图解性地描绘根据各种实施例的由图7中所展示的处理器730在分析m/z范围时执行的步骤的示范性图式800。在步骤810中，将m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。在步骤820中，选择碎裂参数的两个或多于两个值。在图8中，将所述碎裂参数展示为碰撞能量。在步骤830中，针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，图7的串级质谱仪720针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者将所述前体离子隔离窗中的前体离子碎裂，从而针对每一值产生产物离子光谱。

[0077] 在各种实施例中，图7的处理器730进一步组合所述两个或多于两个前体离子隔离窗的使用碎裂参数的相同值产生的产物离子光谱，从而针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生整个m/z范围的经组合产物离子光谱。举例来说，此在图8中描绘为步骤840。

[0078] 在各种实施例中，样本引入装置740随时间将样本提供到离子源710。处理器730接着执行图8中所描绘的步骤一或多个额外次数。因此，针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者，产生一时间系列的经组合产物离子光谱。

[0079] 图9是图解性地描绘根据各种实施例的由图7中所展示的处理器730在随时间分析m/z范围时执行的步骤的示范性图式900。在步骤901中，在由Q1执行对m/z范围的质量过滤的每一时间t1、t2、…、tn，针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者产生经组合产物离子光谱。因此，所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一者具有一时间系列的经组合产物离子光谱。

[0080] 图7的处理器730进一步在所述第一值的所述时间系列的经组合产物离子光谱中计算每一完整前体离子的完整前体离子强度迹线，从而产生一或多个完整前体离子强度迹线。处理器730还在所述一或多个额外值的一时间系列的经组合产物离子光谱中计算至少一个产物离子的至少一个产物离子强度迹线。举例来说，此描绘于图9中的步骤902中。

[0081] 在所述第一值的所述时间系列的经组合产物离子光谱中计算每一完整前体离子的完整前体离子强度迹线910及920。在所述一或多个额外值的一时间系列的经组合产物离子光谱中计算至少一个产物离子的至少一个产物离子强度迹线940。

[0082] 图7的处理器730进一步将所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线进行比较。如果所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关，那么处理器730将所述完整前体离子迹线的完整前体离子识别为产生所述至少一个产物离子强度迹线的所述至少一个产物离子。

[0083] 返回到图9，将至少一个产物离子强度迹线940与完整前体离子强度迹线910及920进行比较。举例来说，如果产物离子强度迹线940与完整前体离子强度迹线910相关，那么将完整前体离子强度迹线910的完整前体离子识别为产生产物离子强度迹线940的产物离子。

[0084] 举例来说，图7的处理器730通过以下操作而确定所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关：确定所述至少一个产物离子强度迹线的顶点是否与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线的顶点在相同时间出现。处理器730进一步通过以下操作而确定所述至少一个产物离子强度迹线与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线相关：确定所述至少一个产物离子强度迹线的形状是否与所述一或多个完整前体离子强度迹线的完整前体离子迹线的形状相同。

[0085] 用于提供前体离子信息的方法

[0086] 图10是展示根据各种实施例的用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的方法1000的流程图。

[0087] 在方法1000的步骤1010中，使用离子源将样本离子化，从而产生离子束。

[0088] 在步骤1020中，使用串级质谱仪接收所述离子束。

[0089] 在步骤1030中，使用处理器将m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。

[0090] 在步骤1040中，使用所述处理器选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。

[0091] 针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗执行步骤1050。指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂。针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。

[0092] 用于提供前体离子信息的计算机程序产品

[0093] 在各种实施例中，计算机程序产品包含有形计算机可读存储媒体，所述有形计算机可读存储媒体的内容包含具有指令的程序，所述指令在处理器上执行以便执行用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的方法。此方法由包含一或多个相异软件模块的系统执行。

[0094] 图11是根据各种实施例的包含执行用于通过用碎裂参数的不同值将每一前体离子隔离窗碎裂两次或多于两次而在串级质谱术DIA实验中提供前体离子信息的方法的一或多个相异软件模块的系统1100的示意图。系统1100包含控制模块1110。

[0095] 控制模块1110将待由串级质谱仪分析的离子束的m/z范围划分成两个或多于两个前体离子隔离窗。所述串级质谱仪从将样本离子化的离子源接收所述离子束。控制模块1110选择碎裂参数的两个或多于两个值。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的第一值具有使所述离子束的最小量离子碎裂的水平。所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的一或多个额外值具有使所述离子束的所述离子产生越来越多的碎裂的越来越具侵攻性的水平。

[0096] 针对所述两个或多于两个前体离子隔离窗中的每一前体离子隔离窗，控制模块1110指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述第一值来执行对所述离子束的选择及碎裂，且指令所述串级质谱仪使用所述每一前体离子隔离窗且使用所述一或多个额外值来执行对所述离子束的一或多个额外选择及碎裂。针对所述碎裂参数的所述两个或多于两个值中的每一值产生产物离子光谱。

[0097] 尽管联合各种实施例描述了本发明教示，但并不打算将本发明教示限制于此类实施例。相反，本发明教示涵盖各种替代方案、修改及等效形式，如所属领域的技术人员将了解。

[0098] 此外，在描述各种实施例时，本说明书可已将方法及/或过程呈现为特定步骤序列。然而，在所述方法或过程不依赖于本文中所陈述的特定步骤次序的前提下，所述方法或过程不应限制于所描述的特定步骤序列。如所属领域的一般技术人员将了解，可能有其它步骤序列。因此，说明书中所陈述的步骤的特定次序不应理解为对权利要求书的限制。另外，针对于所述方法及/或过程的技术方案不应限制于其步骤以所写的次序的执行，且所属领域的技术人员可容易了解，所述序列可变化且仍保持在各种实施例的精神及范围内。